JP5066506B2 - Coil spring forming method and coil spring - Google Patents
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Description
本発明は、コイルバネ形成方法およびコイルバネに係り、特に種々のピッチおよびピッチ角のコイルバネを正確に形成できるコイルバネ形成方法および前記コイルバネ形成方法で形成されたコイルバネに関する。 The present invention relates to a coil spring forming method and a coil spring, and more particularly to a coil spring forming method capable of accurately forming coil springs having various pitches and pitch angles, and a coil spring formed by the coil spring forming method .
コイルバネ形成装置としては、たとえば芯金と、前記芯金に平行に設けられたリードスクリューとを有するものが知られている。前記コイルバネ形成装置のリードスクリューには、形成しようとするコイルバネのピッチおよびピッチ角に対応する螺旋状の溝が形成されている。前記コイルバネ形成装置においては、芯金とリードスクリューとを回転させつつ、リードスクリューの螺旋溝によって線材を芯金上に案内することにより、線材を所定のピッチおよびピッチ角で芯金に巻回してコイルバネを製造する。 As a coil spring forming device, for example, a device having a cored bar and a lead screw provided in parallel to the cored bar is known. The lead screw of the coil spring forming apparatus is formed with a spiral groove corresponding to the pitch and pitch angle of the coil spring to be formed. In the coil spring forming device, the wire is wound around the core at a predetermined pitch and pitch angle by guiding the wire onto the core by the spiral groove of the lead screw while rotating the core and the lead screw. Manufacture coil springs.
しかしながら、前記コイルバネ成形装置は、リードスクリューの設計や製作に著しく手間が掛かること、リードスクリューの螺旋溝に対応するピッチおよびピッチ角を有するコイルバネしか製造できないので汎用性に欠けること、および途中でピッチやピッチ角が大きく変化するコイルバネの製造が極めて困難であることなど、種々の問題点がある。 However, the coil spring forming apparatus is remarkably troublesome in the design and manufacture of the lead screw, lacks versatility because only a coil spring having a pitch and a pitch angle corresponding to the spiral groove of the lead screw can be manufactured, and the pitch in the middle In addition, there are various problems such as extremely difficult manufacture of a coil spring in which the pitch angle changes greatly.
そこで、上記リードスクリューに代えてプーリ状のガイドを使用する巻線機が開発された。前記巻線機は、芯金と、前記芯金の径方向に離間した位置に配設された1個のプーリ状ガイドとを有し、前記プーリ状ガイドは芯金の軸線方向に沿って所定の速度で移動する。線材は、前記プーリ状ガイドに案内されつつ芯金に巻回されるが、このとき前記プーリ状ガイドの移動速度を制御することにより、得られるコイルバネのピッチやピッチ角を制御できる。 Therefore, a winding machine using a pulley-shaped guide instead of the lead screw has been developed. The winding machine includes a cored bar and a single pulley-shaped guide disposed at a position spaced apart in the radial direction of the cored bar, and the pulley-shaped guide is predetermined along the axial direction of the cored bar. Move at speed. The wire is wound around the core while being guided by the pulley-shaped guide. At this time, by controlling the moving speed of the pulley-shaped guide, the pitch and pitch angle of the obtained coil spring can be controlled.
しかしながら、前記巻線機においては、プーリ状ガイドは芯金から離れた位置に配設されているので、線材は、芯金上を直接案内されるわけではない。したがって、線材が実際に芯金上に巻回されるときのピッチおよびピッチ角を予想しながらプーリ状ガイドの動きを制御する必要があった。 However, in the winding machine, since the pulley-shaped guide is disposed at a position away from the cored bar, the wire is not directly guided on the cored bar. Therefore, it is necessary to control the movement of the pulley-shaped guide while predicting the pitch and pitch angle when the wire is actually wound on the core metal.
このため、プーリ状ガイドを制御するための入力データの作成に手間がかかるだけでなく、得られるコイルバネのピッチがばらつくという問題もあった。また、前述のようにプーリ状ガイドと芯金とは互いに離間しているから、線材の動きを芯金上で直接には制御できない故に、ピッチが急激に変化するコイルバネを形成する場合、ピッチの変化にガイドの動きを追従させることが困難であった。そして、無理にガイドを移動させてピッチの変化に追従させようとすると、線材が芯金上でスリップしてピッチがばらつく原因になった。 For this reason, there is a problem that not only it takes time to create input data for controlling the pulley-shaped guide, but also the pitch of the obtained coil springs varies. In addition, since the pulley-shaped guide and the cored bar are separated from each other as described above, the movement of the wire cannot be directly controlled on the cored bar. It was difficult to make the movement of the guide follow the change. Then, if the guide is forcibly moved to follow the change in pitch, the wire rod slips on the core bar, causing the pitch to vary.
前記巻線機の問題点を解決するものとして、芯金と、芯金駆動機構と、線材の先端部をつかんで芯金に固定するチャックと、前記芯金と平行に配置された案内部材と、前記案内部材に保持されて芯金と平行な方向に移動自在な可動ヘッドと、前記可動ヘッドに設けられ、前記芯金に対して接離する方向に往復動自在であるとともに芯金の径方向に延びる軸線を中心として旋回可能な第1のホルダと、前記第1のホルダを芯金に対して接離する方向に往復動するガイド駆動機構と、前記第1のホルダに設けられてコイルバネの材料に嵌合する溝部を有する第1のガイドと、前記第1のガイドがコイルバネのピッチに応じて芯金の回転速度と関連した速度で芯金の軸線方向に移動するように前記可動ヘッドを動かす軸方向駆動機構と、前記第1のホルダと一体に旋回する第2のホルダと、前記第2のホルダに設けられていて材料が外れないように材料に転接するとともに材料を前記第1のガイドに向かって送り出す第2のガイドと、第1のガイドと第2のガイドとが互いに連動してコイルバネのピッチ角に応じた方向に向くように前記ホルダの向きを制御する角度変更用アクチュエータとを備える巻線機が提案された(特許文献1)。
前記巻線機においては、線材の先端をチャックで把持して芯金上に固定してから線材の巻回を開始するが、前述のように、第1のガイドは芯金に接離する第1のホルダに設けられ、第1のガイドとともに線材を案内する第2のガイドは、前記第1のホルダと一体に旋回する第2のホルダに設けられている。したがって、線材の巻回を開始するときは、前記第1のガイドおよび第2のガイドは芯金から離間した位置に退避させる必要があるから、線材の巻回開始直後においては、コイルバネの形状を正確に制御することは困難であった。 In the winding machine, the winding of the wire is started after the tip of the wire is grasped by the chuck and fixed on the core, and as described above, the first guide contacts and separates from the core. A second guide that is provided in one holder and guides the wire together with the first guide is provided in a second holder that rotates integrally with the first holder. Therefore, when starting the winding of the wire rod, the first guide and the second guide need to be retracted to a position separated from the core metal. It was difficult to control accurately.
また、第1のホルダと第2のホルダとは芯金の径方向に延びる軸線の周りに一体的に旋回する動きしかできないから、第1のガイドと第2のガイドとがとることのできる位置関係も限られている。したがって、製造されるコイルバネのピッチおよびピッチ角も自ずから限定される。 Further, since the first holder and the second holder can only move integrally around an axis extending in the radial direction of the core bar, the first guide and the second guide can be taken. The relationship is also limited. Therefore, the pitch and pitch angle of the coil spring to be manufactured are naturally limited.
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、種々のピッチおよびピッチ角のコイルバネを正確に製造できるコイルバネ形成装置の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a coil spring forming apparatus that can accurately manufacture coil springs having various pitches and pitch angles.
請求項1に記載の発明は、コイルバネ形成方法に関し、軸線の周りに回転する円柱状の芯金と、前記芯金の一端に設けられ、前記芯金と一体的に回転するクランプ部と、前記芯金の軸線に対して平行な方向に沿って互いに独立に移動可能に設けられているとともに、前記線材を前記芯金上に誘導する第1ガイド部材および第2ガイド部材と、を有するコイルバネ形成装置を用い、前記芯金に巻回しようとする線材の一端を前記クランプ部によって前記芯金上に把持した状態で、前記線材を線材供給手段から前記芯金に向かって供給しつつ、前記芯金を軸線の周りに回転させるとともに、 前記第1ガイド部材を、線材と当接する第2ガイド部材と線材を芯金に巻回開始する位置との間にある線材に当接させた状態で、前記第1ガイド部材と前記第2ガイド部材とを前記芯金の一端から他端に向かって移動させて前記線材を前記芯金に巻回することを特徴とする。 The invention according to claim 1 relates to a coil spring forming method, a columnar core that rotates around an axis, a clamp portion that is provided at one end of the core and rotates integrally with the core, and Forming a coil spring having a first guide member and a second guide member which are provided so as to be movable independently of each other along a direction parallel to the axis of the core metal and which guide the wire onto the core metal While the wire rod is being fed from the wire rod supply means toward the core bar in a state where one end of the wire rod to be wound around the core bar is gripped on the core bar by the clamp portion using the apparatus, the core While rotating the gold around the axis, the first guide member is in contact with the wire between the second guide member that contacts the wire and the position where the wire starts to be wound around the core, The first guide member and the first guide member; And a second guide member is moved from one end to the other end of the metal core, characterized in that winding the wire on the core metal.
前記コイルバネ形成方法で使用されるコイルバネ形成装置においては、線材供給手段から供給された線材は、第2ガイド部材と第1ガイド部材とによって芯金上の巻回開始位置に向かって案内される。そして、先端部がクランプ部によって芯金上に固定される。 In the coil spring forming apparatus used in the coil spring forming method, the wire supplied from the wire supply means is guided toward the winding start position on the core metal by the second guide member and the first guide member. And a front-end | tip part is fixed on a metal core with a clamp part.
線材の先端部が芯金上に固定されたら、芯金はコイルバネの巻回方向に回転し、同時に第1ガイド部材と第2ガイド部材とが芯金の軸線に対して平行に移動して線材が所定のピッチおよびピッチ角で芯金上に巻回されるように線材を案内する。 When the tip of the wire is fixed on the core, the core rotates in the winding direction of the coil spring, and at the same time, the first guide member and the second guide member move parallel to the axis of the core and the wire Is guided on the core bar at a predetermined pitch and pitch angle.
前記コイルバネ形成装置においては、第1ガイド部材と第2ガイド部材とを互いに等しい一定速度で移動させることにより、一定のピッチおよびピッチ角のコイルバネを形成できる。また、第1ガイド部材と第2ガイド部材とを互いに等しい速度で移動させるとともに前記速度を増加させると、第1ガイド部材および第2ガイド部材の移動方向に沿ってピッチおよびピッチ角を増加させることができる。反対に、また、第1ガイド部材と第2ガイド部材とを互いに等しい速度で移動させるとともに前記速度を減少させると、第1ガイド部材および第2ガイド部材の移動方向に沿ってピッチおよびピッチ角を減少させることができる。 In the coil spring forming apparatus, the first guide member and the second guide member are moved at a constant speed equal to each other, whereby a coil spring having a constant pitch and a pitch angle can be formed. Further, when the first guide member and the second guide member are moved at the same speed and the speed is increased, the pitch and the pitch angle are increased along the moving direction of the first guide member and the second guide member. Can do. On the contrary, when the first guide member and the second guide member are moved at the same speed and the speed is decreased, the pitch and the pitch angle are changed along the moving direction of the first guide member and the second guide member. Can be reduced.
また、第1ガイド部材を所定の速度で移動させつつ、第2ガイド部材を第1ガイド部材よりも高い速度で移動させると、第1ガイド部材を中心にして線材が屈曲し、前記屈曲部を境にして第1ガイド部材および第2ガイド部材の移動方向に沿って下流側においてより大きなピッチおよびピッチ角で線材が巻回される。反対に、第1ガイド部材を所定の速度で移動させつつ、第2ガイド部材を第1ガイド部材よりも低い速度で移動させると、前記線材の屈曲部を境にして第1ガイド部材および第2ガイド部材の移動方向に沿って下流側においてより小さなピッチおよびピッチ角で線材が巻回される。 Further, if the second guide member is moved at a higher speed than the first guide member while moving the first guide member at a predetermined speed, the wire is bent around the first guide member, and the bent portion is The wire is wound at a larger pitch and pitch angle on the downstream side along the moving direction of the first guide member and the second guide member as a boundary. On the other hand, when the second guide member is moved at a speed lower than that of the first guide member while the first guide member is moved at a predetermined speed, the first guide member and the second guide line are separated from the bent portion of the wire. The wire is wound at a smaller pitch and pitch angle on the downstream side along the moving direction of the guide member.
このように、前記コイルバネ形成装置においては、第1ガイド部材および第2ガイド部材の移動速度を設定することにより、ピッチが一定のコイルバネだけでなく、軸線方向に沿ってピッチが増加するコイルバネおよび減少するコイルバネ、軸線方向に沿って所定の位置を境にしてより大きなピッチまたは小さなピッチで線材が巻回されたコイルバネなどを形成できる。 As described above, in the coil spring forming apparatus, by setting the moving speeds of the first guide member and the second guide member, not only the coil spring with a constant pitch but also the coil spring with the pitch increasing along the axial direction and the decrease And a coil spring in which a wire is wound at a larger or smaller pitch at a predetermined position along the axial direction.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のコイルバネ形成方法において、前記線材の巻回開始時に、前記線材の前記クランプ部で芯金上に把持された部分に隣接する部分を、前記第1ガイド部材および第2ガイド部材のうち、前記芯金に近い側に配設された第1ガイド部材によって保持することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the coil spring forming method according to the first aspect, at the start of winding of the wire rod, the portion adjacent to the portion gripped on the core metal by the clamp portion of the wire rod is Of the first guide member and the second guide member, the first guide member is held by the first guide member disposed on the side closer to the core metal.
前記コイルバネ形成方法においては、第1ガイド部材は、巻回開始時において、線材の巻回開始位置から線材供給手段に近い側にオフセットした位置を保持する。したがって、線材は、巻回開始時から第1ガイド部材および第2ガイド部材によって所定の経路に沿って案内されるから、巻回開始時においてもコイルバネのピッチおよびピッチ角を正確に制御できる。したがって、自動車のサスペンション用コイルバネのように両端部にフラット座を有するものも正確に形成できる。 In the coil spring forming method , the first guide member holds a position offset from the winding start position of the wire to the side closer to the wire supply means at the start of winding. Therefore, since the wire is guided along the predetermined path by the first guide member and the second guide member from the start of winding, the pitch and pitch angle of the coil spring can be accurately controlled even at the start of winding. Therefore, it is possible to accurately form the one having flat seats at both ends, such as a coil spring for automobile suspension.
本発明のコイルバネ形成方法で使用されるコイルばね形成装置には、前記第1ガイド部材および第2ガイド部材が、何れも前記線材の経路を挟むように配設された1対のガイドローラを備えるとともに、前記ガイドローラは前記第1ガイド部材においては上方から、前記第2ガイド部材においては下方から前記線材に当接する形態のコイルばね形成装置も包含される。 The coil spring forming apparatus used in the coil spring forming method of the present invention, prior Symbol first guide member and the second guide member, a pair of guide rollers disposed to both sandwich the path of the wire In addition, the guide roller includes a coil spring forming device that contacts the wire from above in the first guide member and from below in the second guide member .
前記コイルバネ形成装置においては、第1ガイド部材および第2ガイド部材の何れも前記線材の経路を挟むように配設された1対のガイドローラを備えるから、第1ガイド部材および第2ガイド部材の何れにおいても、線材との相対角度に関係なく、円滑に線材を送出できる。また、芯金に近い側の第1ガイド部材においては、線材を上側から押圧するから、コイルバネがより安定に形成できる。 In the coil spring forming apparatus, since both the first guide member and the second guide member include a pair of guide rollers disposed so as to sandwich the path of the wire, the first guide member and the second guide member In any case, the wire can be smoothly fed regardless of the relative angle with the wire. Further, in the first guide member on the side close to the cored bar, the wire rod is pressed from above, so that the coil spring can be formed more stably.
本発明のコイルバネ形成方法で使用されるコイルばね形成装置には、更に前記第2ガイド部材が前記線材の経路を挟むように配設された1対のガイドローラを備えるとともに、前記第1ガイド部材が、前記線材に嵌合する溝を有するガイドローラと、前記ガイドローラを軸線の周りに回転可能に支持するとともに、前記ガイドローラの軸線および前記線材の供給経路に対して直交する回転軸の周りに回動可能に形成されたガイドローラ支持部材とを備えるコイルバネ形成装置も包含される。 In the coil spring forming apparatus used in the coil spring forming method of the present invention, the second guide member further includes a pair of guide rollers disposed so as to sandwich the path of the wire, and the first guide member A guide roller having a groove that fits into the wire, and supports the guide roller rotatably around an axis, and around a rotation axis orthogonal to the axis of the guide roller and the supply path of the wire A coil spring forming device including a guide roller support member formed so as to be rotatable is also included.
前記コイルバネ形成装置においては、第2ガイド部材と線材との相対角度に関係なく、円滑に線材を送出できるから、第1ガイド部材と第2ガイド部材とを互いに異なる速度で移動させた場合においても第2ガイド部材で線材の折れが生じることがない。また、前記コイルバネ形成装置において第1ガイド部材と第2ガイド部材とを互いに異なる速度で移動させると、線材は第1ガイド部材の位置で屈曲されるが、そのとき、線材をガイドローラの溝から脱落させる力が線材とガイドローラとの間に作用する。しかしながら、第1ガイド部材においては、ガイドローラ支持部材が回転軸周りに回動してガイドローラの溝の方向と屈曲後の線材の方向とを一致させるから、前記力によって線材がガイドローラから脱落したり、線材がガイドローラの溝に強く擦られてガイドローラが損傷したりすることが防止される。 In the coil spring forming apparatus, since the wire can be smoothly fed regardless of the relative angle between the second guide member and the wire, even when the first guide member and the second guide member are moved at different speeds. The second guide member does not break the wire. In addition, when the first guide member and the second guide member are moved at different speeds in the coil spring forming apparatus, the wire is bent at the position of the first guide member. At that time, the wire is removed from the groove of the guide roller. The force to drop off acts between the wire rod and the guide roller. However, in the first guide member, the guide roller support member rotates around the rotation axis so that the groove direction of the guide roller coincides with the direction of the wire after bending, so that the wire is detached from the guide roller by the force. Or the guide roller is prevented from being damaged by being rubbed strongly into the groove of the guide roller.
請求項3に記載の発明は、コイルバネに関し、請求項1または2に記載のコイルバネ形成方法で形成されているとともに、第1のピッチ角θ1を有する第1の部分と、前記第1のピッチ角θ1とは異なる第2のピッチ角θ2を有する第2の部分と、を有するが、前記第1の部分と前記第2の部分との間には、ピッチ角がθ1からθ2に連続的に移行する移行部を有しないことを特徴とする。A third aspect of the present invention relates to a coil spring, which is formed by the method for forming a coil spring according to the first or second aspect, has a first portion having a first pitch angle θ1, and the first pitch angle. a second portion having a second pitch angle θ2 different from θ1, but the pitch angle continuously shifts from θ1 to θ2 between the first portion and the second portion. It is characterized by not having a transition part.
以上説明したように本発明によれば、種々のピッチおよびピッチ角のコイルバネが正確に製造できるコイルバネ形成方法が提供される。 As described above, according to the present invention, a coil spring forming method capable of accurately manufacturing coil springs having various pitches and pitch angles is provided.
1.実施形態1
本発明のコイルバネ形成方法で使用されるコイルバネ形成装置の一例である巻線機について以下に説明する。
実施形態1に係る巻線機1は、図1および図2に示すように、線材Wが巻回される円柱状の芯金2と、供給手段(図示せず。)から供給された線材Wを芯金2に向かって案内する第1ガイド部3および第2ガイド部4と、を備える。
1. Embodiment 1
A winding machine as an example of a coil spring forming apparatus used in the coil spring forming method of the present invention will be described below.
As shown in FIGS. 1 and 2, the winding machine 1 according to the first embodiment includes a
第1ガイド部3と第2ガイド部4とは、ボール螺子機構5およびボール螺子機構6によって芯金2の軸線に対して平行に移動する。ボール螺子機構5およびボール螺子機構6は、芯金2に対して平行に設けられた板状の基板9上に設けられている。基板9におけるボール螺子機構5およびボール螺子機構6が設けられた側の面の下縁部には芯金2に対して平行にガイドレール7が設けられ、前記面の上縁部近傍にはガイドレール8が設けられている。ガイドレール7には第1ガイド部3と第2ガイド部4の下縁部が摺動可能に係合し、ガイドレール8には第1ガイド部3と第2ガイド部4の上縁部が摺動可能に係合している。これによって第1ガイド部3と第2ガイド部4は、基板9に対して平行な面内を移動するように案内される。
The
以下、巻線機1の各部分の詳細について説明する。
図1〜図4に示すように、芯金2の一端部には半径方向に沿って外側に向かってフランジ部20が突設され、他端部にはモータ24が取り付けられている。芯金2は、モータ24によって線材Wを巻回する方向に沿って軸線の周りに回転する。芯金2の一端部には、芯金2に接離するとともに、芯金2と一体的に回転するクランプ部22がフランジ部20に隣接して設けられている。クランプ部22が芯金2に近接することにより、線材Wが芯金2上に把持される。
Hereinafter, the detail of each part of the winding machine 1 is demonstrated.
As shown in FIGS. 1 to 4, a
第1ガイド部3は、図1〜図3に示すように、線材Wに当接して回転する1対の第1ガイドローラ30と、第1ガイドローラ30が軸支されている支持板32と、ボール螺子機構5とガイドレール7およびガイドレール8とによって上下端が支持、案内される基台34と、一端部において基台34に支持され、他端において支持板32を垂直な回転軸の周りに回転可能に支持する腕状部材36とを有する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図1および図2に示すように、基台34には、ガイドレール7上を走行するブロック34Aおよびガイドレール8上を走行するブロック34Bが固定されている。基台34は、ブロック34Aおよびブロック34Bによってガイドレール7およびガイドレール8に沿って案内される。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
第1ガイドローラ30は、本発明における第1ガイド部材に相当し、図2〜図6に示すように、円筒状の側面を有し、回転軸31によって支持板32に軸支されている。回転軸31は側面から見て逆V字型即ちハの字型に配設されているから、第1ガイドローラ30は側面から見てV字型即ち逆ハの字型に配設されている。したがって、第1ガイドローラ30は線材Wの経路を両側から挟むように配設され、同時に線材Wの上側の面、言い換えれば芯金2に当接する側とは反対側の面に当接する。また、図3および図7に示すように、第1ガイドローラ30は、支持板32、腕状部材36、および基台34によって芯金2の端面から見て巻回開始位置の近傍における線材供給手段側、言い換えれば第2ガイド部4側にオフセットした位置に保持された状態で、芯金2の軸線に対して平行に移動する。
The
腕状部材36は、図1および図2に示すように基台34に設けられたボール螺子機構35によって上下可能に支持されている。ボール螺子機構35は基台34に支承されたボール螺子35Aと、腕状部材36に固定されているとともにボール螺子35Aに螺合するナット部35Bと、ボール螺子35Aを回転させるモータ35Cとから構成されている。モータ35Cが回転することにより、ナット部35Bが上下し、腕状部材36および支持板32の高さが設定される。これによって第1ガイドローラ30の高さも設定される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the arm-
第2ガイド部4は、図1〜図3に示すように、1対の回転軸41の周りに回転可能に支持された1対の第2ガイドローラ40と、第2ガイドローラ40が軸支されている板状の支持板42と、ボール螺子機構6とガイドレール7およびガイドレール8とによって上下端が支持、案内される基台44と、根元部において基台44に水平に支持され、先端部において支持板42を垂直面に対して平行に支持する腕状部材46とを有する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
基台44には、ガイドレール7上を走行するブロック44Aおよびガイドレール8上を走行するブロック44Bが固定されている。基台44は、ブロック44Aおよびブロック44Bによってガイドレール7およびガイドレール8に沿って案内される。
A
第2ガイドローラ40は、本発明における第2ガイド部材に相当し、図1〜図3に示すように、円筒状の側面を有し、回転軸41によって支持板42に軸支されている。第2ガイドローラ40、回転軸41、およびローラ支持板42は、図4〜図6に示す第1ガイド部3における第1ガイドローラ30、回転軸31、および支持板32の配置を上下逆転させた配置を取っている。したがって回転軸31は側面から見てV字型即ち逆ハの字型に配設されているから、第2ガイドローラ40は側面から見て逆V字型即ちハの字型に配設されている。したがって、第2ガイドローラ30は線材Wの経路を両側から挟むように配設され、同時に線材Wの下側の面、言い換えれば芯金2に当接する側の面に当接する。また、図3および図7に示すように、第2ガイドローラ40は、支持板42、腕状部材46、および基台44によって第1ガイドローラ30よりも線材供給手段側、言い換えれば芯金から遠ざかったに配設され、芯金2の軸線に対して平行に移動する。
The
図1および図2に示すように、腕状部材46は基台44に設けられたボール螺子機構45によって上下可能に支持されている。ボール螺子機構45は基台44に支承されたボール螺子45Aと、腕状部材46に固定されているとともにボール螺子45Aに螺合するナット部45Bと、ボール螺子45Aを回転させるモータ45Cとから構成されている。モータ45Cが回転することにより、ナット部45Bが上下し、腕状部材46および支持板42の高さが設定される。これによって第1ガイドローラ40の高さも設定される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the arm-
ボール螺子機構5は、図1および図2に示すように、両端において基板9に対して平行に、しかも水平に支承されたボール螺子50と、ボール螺子50に螺合するとともに第1ガイド部3の基台34の上端部に固定されたナット部52と、ボール螺子50を回転させるモータ54とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
同様に、ボール螺子機構6は、図1および図2に示すように、両端において基板9に対して平行に、しかも水平に支承されたボール螺子60と、ボール螺子60に螺合するとともに第2ガイド部4の基台44の上端部に固定されたナット部62と、ボール螺子60を回転させるモータ64とを備える。
Similarly, as shown in FIGS. 1 and 2, the ball screw mechanism 6 is screwed into the
以下、巻線機1の作用について説明する。
巻回開始前には、第1ガイド部3および第2ガイド部4は、夫々ボール螺子機構5およびボール螺子機構6によって巻回開始位置に移動する。これにより、図7において(A)に示すように、第1ガイドローラ30および第2ガイドローラ40は、芯金2のフランジ部20に隣接する位置に保持される。
Hereinafter, the operation of the winding machine 1 will be described.
Before the start of winding, the
供給手段によって線材Wを供給すると、供給された線材Wは、第1ガイドローラ30と第2ガイドローラ40とフランジ部20とによって芯金2の軸線に直交する方向に沿って誘導され、芯金2とクランプ部22との間に導入される。
When the wire rod W is supplied by the supply means, the supplied wire rod W is guided along the direction perpendicular to the axis of the
線材Wが芯金2とクランプ部22との間に導入されたら、線材Wをクランプ部22と芯金2とで巻回開始位置に把持し、芯金2を矢印aに示すようにコイルバネの巻回方向に回転させる。同時に、第1ガイド部3および第2ガイド部4を夫々矢印bおよび矢印cで示すように芯金2の他端部、即ちモータ24が設けられた側の端部に向かって所定の速度で移動させることにより、図7の(B)および図8の(A)に示すように線材は一定のピッチ角θ1で芯金2の表面に螺旋状に巻回され、コイルバネが形成される。
When the wire W is introduced between the
途中でピッチ角をθ1からθ2に増加させるには、図8において(B)に示すように、最初に第2ガイド部4の移動速度vcを増加させる。これにより、線材Wは第1ガイド部3の第1ガイドローラ30を中心にして矢印cの方向に屈曲される。線材Wが屈曲され、ピッチ角がピッチ角はθ2に増加したら、第1ガイド部3の移動速度vbを、第2ガイド部4の移動速度vcに等しい速度まで増加させ、線材Wの巻回を継続する。
In order to increase the pitch angle from θ1 to θ2 on the way, the moving speed vc of the
また、図10のように、両端にフラット座を有するコイルバネを形成するときは以下の手順で線材Wの巻回を開始すればよい。先ず、図9において(A)に示すように、第1ガイド部3および第2ガイド部4を芯金2のフランジ部20に隣接する位置に停止させた状態で芯金2を回転させ、フランジ部20に沿って線材Wを巻回する。これにより、フラット座が形成される。フラット座が形成されたら、図9の(B)に示すように先ず、第2ガイド部4の移動を開始させ、ピッチ角がθ1になるまで線材Wを屈曲させる。線材Wが屈曲されたら、第1ガイド部3を第2ガイド部4と等しい速度で移動させる。線材Wが所定の巻数だけ芯金2に巻回されたら、先ず、第2ガイド部4を停止させ、芯金2に巻回される線材のピッチ角が0になったら第1ガイド部3を停止させる。
Further, as shown in FIG. 10, when forming a coil spring having flat seats at both ends, winding of the wire W may be started in the following procedure. First, as shown in FIG. 9A, the
実施形態1の巻線機1においては、ボール螺子機構5およびボール螺子機構6を駆動、停止することにより、第1ガイド部3における第1ガイドローラ30および第2ガイド部4における第2ガイドローラ40の移動速度を独立に制御できる。また、第1ガイドローラ30は、クランプ部22の巻回開始位置からオフセットした位置において線材Wを保持するから、巻回開始時から線材Wのピッチおよびピッチ角を制御できる。
In the winding machine 1 of the first embodiment, the
したがって、コイルバネの両端にフラット座を容易に形成でき、また、図9に示すように、フラット座から直ちに所定のピッチ角θ1でコイルバネを立ち上げることができる。したがって、安定したバネ特性を有し、収縮したときに線材同士が擦れて表面の塗装が剥れることが無く、腐食に強いコイルバネが得られる。 Therefore, flat seats can be easily formed at both ends of the coil spring, and as shown in FIG. 9, the coil spring can be raised immediately from the flat seat at a predetermined pitch angle θ1. Therefore, a coil spring having stable spring characteristics and having no corrosion when the wires are rubbed against each other when being contracted, and is resistant to corrosion can be obtained.
更に、図11において実線で示すように、コイルバネの巻回途中でピッチ角をθ1からθ2に増加させ、再びθ1に戻す場合においてコイルバネのピッチ角を正確に制御できる。これに対して、従来の巻線機においては、同図において破線または二点鎖線で示すようにコイルバネのピッチの変化する部分にピッチ角がθ1からθ2に移行し、またはθ2からθ1に移行する移行部を設ける必要がある。 Furthermore, as shown by a solid line in FIG. 11, the pitch angle of the coil spring can be accurately controlled when the pitch angle is increased from θ1 to θ2 during the winding of the coil spring and returned to θ1 again. On the other hand, in the conventional winding machine, the pitch angle shifts from θ1 to θ2 or shifts from θ2 to θ1 at the portion where the pitch of the coil spring changes as indicated by a broken line or a two-dot chain line in FIG. It is necessary to provide a transition part.
加えて、第1ガイド部3においては、1対のガイドローラ30によって上方から線材Wを押圧し、第2ガイド部4においては、1対のガイドローラ40によって下方から線材Wを支持しているから、線材Wの送りが円滑に行われる。
In addition, in the
2.実施形態2
本発明のコイルバネ形成装置に包含される巻線機の別の例について以下に説明する。以下、図1〜図9と同一の符号はこれらの図面に示される要素と同一の要素を示す。
実施形態2に係る巻線機10は、図12に示すように、線材Wが巻回される円柱状の芯金2と、供給手段(図示せず。)から供給された線材Wを芯金2に向かって案内する第1ガイド部3および第2ガイド部4とを備える。
2.
Another example of the winding machine included in the coil spring forming apparatus of the present invention will be described below. Hereinafter, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 9 denote the same elements as those shown in these drawings.
As shown in FIG. 12, the winding
第1ガイド部3は、図12、図13、および図14に示すように、線材Wに当接して回転する第1ガイドローラ130と、第1ガイドローラ130を水平な回転軸131の周りに回転するように支持する支持板32と、ボール螺子機構5とガイドレール7およびガイドレール8とによって上下端が支持、案内される基台34と、一端部において基台34に支持され、他端において支持板32を垂直な回転軸の周りに回転可能に支持する腕状部材36とを有する。
As shown in FIGS. 12, 13, and 14, the
第1ガイドローラ130は、本発明における第1ガイド部材に相当し、図14に示すように、側面が円弧状に凹陥するプーリ状に形成され、円弧状に凹陥した側面において線材Wに当接する。また、図13および図16に示すように、第1ガイドローラ130は、支持板32、腕状部材36、および基台34によって芯金2の端面から見て巻回開始位置の近傍における線材供給手段側、言い換えれば第2ガイド部4側にオフセットした位置に保持された状態で、芯金2の軸線に対して平行に移動する。
The
腕状部材36は図12に示すように高さ調整部材37を介して基台34に支持されている。高さ調整部材35は高さ調整螺子(図示せず。)によって基台34に対して上下可能に構成されている。高さ調整部材37を上下させることにより、腕状部材36および支持板32の高さを設定でき、これによって第1ガイドローラ130の高さも設定される。
The arm-
第2ガイド部4は、図12、図13、および図15に示すように、1対の回転軸141の周りに回転可能に支持された1対の第2ガイドローラ140と、前記1対の回転軸141を正面から見て「ハ」の字型に支持する板状の支持板42と、ボール螺子機構6とガイドレール7およびガイドレール8とによって上下端が支持、案内される基台44と、根元部において基台44に水平に支持され、先端部において支持板42を垂直面に対して平行に支持する腕状部材46とを有する。
As shown in FIGS. 12, 13, and 15, the
第2ガイドローラ140は、図15に示すように円筒状の側面を有し、前述のように2つの第2ガイドローラ140が回転軸141によって上方に向かって間隔が開くように軸支されている。これにより、第2ガイドローラ140は線材Wの経路を両側から挟むように配設され、同時に線材Wの上側の面、言い換えれば芯金2に当接する側とは反対側の面に当接する。
As shown in FIG. 15, the
腕状部材46は図12に示すように螺子45Bによって高さ調整部材47に装着され、高さ調整部材47は、高さ調整螺子47Aによって基台44に対して上下可能に取り付けられている。また、腕状部材46の根元部には螺子47Bが挿通される長孔が水平方向に沿って開口している。第2ガイドローラ140は、高さ調整螺子47Aによって高さ調整部材47を基台44に対して上下させることにより高さを設定でき、螺子47Bを緩めて腕状部材46を水平方向に移動させることにより水平方向の位置を設定できる。第2ガイドローラ140は、第1ガイド部3における第1ガイドローラ130よりも芯金2から遠ざかった位置に保持される。
As shown in FIG. 12, the arm-
以上の点を除いて、巻線機10は実施形態1に係る巻線機1と同様の構成を有する。
Except for the above points, the winding
以下、巻線機10の作用について説明する。
巻回開始前には、第1ガイド部3および第2ガイド部4は、夫々ボール螺子機構5およびボール螺子機構6によって巻回開始位置に移動する。これにより、図16において(A)に示すように、第1ガイドローラ130および第2ガイドローラ140は、芯金2のフランジ部20に隣接する位置に保持される。
Hereinafter, the operation of the winding
Before the start of winding, the
供給手段によって線材Wを供給すると、供給された線材Wは、第1ガイドローラ130と第2ガイドローラ40とフランジ部20とによって芯金2の軸線に直交する方向に沿って誘導され、芯金2とクランプ部22との間に導入される。
When the wire W is supplied by the supply means, the supplied wire W is guided by the
線材Wが芯金2とクランプ部22との間に導入されたら、線材Wをクランプ部22と芯金2とで巻回開始位置に把持し、芯金2を矢印aに示すようにコイルバネの巻回方向に回転させる。同時に、第1ガイド部3および第2ガイド部4を夫々矢印bおよび矢印cで示すように芯金2の他端部、即ちモータ24が設けられた側の端部に向かって所定の速度で移動させることにより、図16の(B)に示すように線材は一定のピッチ角θ1で芯金2の表面に螺旋状に巻回され、コイルバネが形成される。
When the wire W is introduced between the
1 巻線機
2 芯金
3 第1ガイド部
4 第2ガイド部
5 ボール螺子機構
6 ボール螺子機構
7 ガイドレール
8 ガイドレール
9 基板
10 巻線機
20 フランジ部
22 クランプ部
24 モータ
30 第1ガイドローラ
32 ローラ支持部
34 基台
35 高さ調整部材
36 腕状部材
40 第2ガイドローラ
41 回転軸
42 支持板
44 基台
45 ボール螺子機構
45A ボール螺子
45B ナット部
45C モータ
46 腕状部材
47 高さ調整部材
50 ボール螺子
52 ナット部
54 モータ
60 ボール螺子
62 ナット部
64 モータ
130 第1ガイドローラ
140 第2ガイドローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記芯金の一端に設けられ、前記芯金と一体的に回転するクランプ部と、 A clamp that is provided at one end of the core bar and rotates integrally with the core bar;
前記芯金の軸線に対して平行な方向に沿って互いに独立に移動可能に設けられているとともに、前記線材を前記芯金上に誘導する第1ガイド部材および第2ガイド部材と、 A first guide member and a second guide member which are provided so as to be movable independently from each other along a direction parallel to the axis of the core metal, and which guide the wire onto the core metal;
を有するコイルバネ形成装置を用い、A coil spring forming apparatus having
前記芯金に巻回しようとする線材の一端を前記クランプ部によって前記芯金上に把持した状態で、前記線材を線材供給手段から前記芯金に向かって供給しつつ、前記芯金を軸線の周りに回転させるとともに、 While the one end of the wire to be wound around the core is gripped on the core by the clamp portion, the wire is supplied from the wire supply means toward the core, and the core is While rotating around,
前記第1ガイド部材を、線材と当接する第2ガイド部材と線材を芯金に巻回開始する位置との間にある線材に当接させた状態で、前記第1ガイド部材と前記第2ガイド部材とを前記芯金の一端から他端に向かって移動させて前記線材を前記芯金に巻回する The first guide member and the second guide in a state where the first guide member is in contact with a wire between the second guide member that contacts the wire and a position where the wire starts to be wound around the core. The member is moved from one end of the core bar toward the other end, and the wire is wound around the core bar
コイルバネ形成方法。Coil spring forming method.
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